Java Servlet 工作原理問答
問題：Servlet是如何工作的？Servlet 如何實例化、共享變量、并進行多線程處理？
假設(shè)我有一個運行了大量 Servlet 的 web 服務(wù)器。通過 Servlet 之間傳輸信息得到 Servlet 上下文，并設(shè)置 session 變量。
現(xiàn)在，如果有兩名或更多使用者向這個服務(wù)發(fā)送請求，接下來 session 變量會發(fā)生什么變化？究竟是所有用戶都是用共同的變量？還是不同的用戶使用的變量都不一樣？如果是后者，服務(wù)器如何區(qū)分不同用戶？
另一個相似的問題，如果有 *n* 名用戶訪問一個特定的 Servlet，那么該 Servlet 是僅在***個用戶***訪問的時候?qū)嵗€是分別為每個用戶實例化？
回答（BalusC）：
ServletContext
當(dāng) Servlet 容器（比如 Apache Tomcat）啟動后，會部署和加載所有 web 應(yīng)用。當(dāng)web 應(yīng)用被加載，Servlet 容器會創(chuàng)建一次 ServletContext，然后將其保存在服務(wù)器的內(nèi)存中。web 應(yīng)用的 web.xml 被解析，找到其中所有 servlet、filter 和 Listener 或 @WebServlet、@WebFilter 和 @WebListener 注解的內(nèi)容，創(chuàng)建一次并保存到服務(wù)器的內(nèi)存中。對于所有過濾器會立即調(diào)用 init()。當(dāng) Servlet 容器停止，將卸載所有 web 應(yīng)用，調(diào)用所有初始化的 Servlet 和過濾器的 destroy() 方法，***回收 ServletContext 和所有 Servlet、Filter 與 Listener 實例。
當(dāng)問題中的 Servlet 配置的 load-on-startup 或者 @WebServlet(loadOnStartup) 設(shè)置了一個大于 0 的值，則同樣會在啟動的時候立即調(diào)用 init() 方法。“load-on-startup”中的值表示那些 Servlet 會以相同順序初始化。如果配置的值相同，會遵循 web.xml 中指定的順序或 @WebServlet 類加載的順序。另外，如果不設(shè)置 “load-on-startup” 值，init() 方法只在***次 HTTP 請求***問題中的 Servlet 時才被調(diào)用。
HttpServletRequest 與 HttpServletResponse
Servlet 容器附加在一個 web 服務(wù)上，這個 web 服務(wù)會在某個端口號上監(jiān)聽 HTTP 請求，在開發(fā)環(huán)境中這個端口通常為 8080，生產(chǎn)環(huán)境中通常為 80。當(dāng)客戶端（web 瀏覽器）發(fā)送了一個 HTTP 請求，Servlet 容器會創(chuàng)建新的 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse 對象，傳遞給已創(chuàng)建好并且請求的 URL 匹配 url-pattern 的 Filter 和 Servlet 實例中的方法，所有工作都在同一個線程中處理。
request 對象可以訪問所有該 HTTP 請求中的信息，例如 request header 和 request body。response 對象為你提供需要的控制和發(fā)送 HTTP 響應(yīng)方法，例如設(shè)置 header 和 body（通常會帶有 JSP 文件中的 HTML 內(nèi)容）。提交并完成HTTP 響應(yīng)后，將回收 request 和 response 對象。
HttpSession
當(dāng)用戶***次訪問該 web 應(yīng)用時，會通過 request.getSession() ***次獲得 HttpSession。之后 Servlet 容器將會創(chuàng)建 HttpSession，生成一個唯一的 ID（可以通過 session.getId() 獲?。┎Υ嬖诜?wù)器內(nèi)存中。然后 Servlet 容器在該次 HTTP 響應(yīng)的 Set-Cookie 頭部設(shè)置一個 Cookie，以 JSESSIONID 作為 Cookie 名字，那個唯一的 session ID 作為 Cookie 的值。
按照 HTTP cookie 規(guī)則（正常 web 瀏覽器和 web 服務(wù)端必須遵循的標(biāo)準(zhǔn)），當(dāng) cookie 有效時，要求客戶端（瀏覽器）在后續(xù)請求的 Cookie 頭中返回這個 cookie。使用瀏覽器內(nèi)置的 HTTP 流量監(jiān)控器，你可以查看它們（在 Chrome、Firefox23+、IE9+ 中按 F12，然后查看 Net/Network 標(biāo)簽）。Servlet 容器將會確定每個進入的 HTTP 請求的 Cookie 頭中是否存在名為JSESSIONID 的 cookie，然后用它的值（session ID）從服務(wù)端內(nèi)存中找到關(guān)聯(lián)的 HttpSession。
你可以在 web.xml 中設(shè)置 session-timeout ，默認值為 30 分鐘。超時到達之前 HttpSession 會一直存活。所以當(dāng)客戶端不再訪問該 web 應(yīng)用超過 30 分鐘后，Servlet 容器就會回收這個 session。后續(xù)每個請求，即使指定 cookie 名稱也不能再訪問到相同的 session。Servlet 容器會創(chuàng)建一個新的 Cookie。
另一方面，客戶端上的 session cookie 有一個默認存活時間，該事件和該瀏覽器實例運行時間一樣長。所以，當(dāng)客戶端關(guān)閉該瀏覽器實例（所有標(biāo)簽和窗口）后，這個 session 就會被客戶端回收。新瀏覽器實例不再發(fā)送與該 session 關(guān)聯(lián)的 cookie。一個新的 request.getSession() 將會返回新的 HttpSession 并設(shè)置一個擁有新 session ID 的 cookie。
概述
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ServletContext與 web 應(yīng)用存活時間一樣長。它被所有 session 中的所有請求共享。 -
只要客戶端一直與相同瀏覽器實例的web應(yīng)用交互并且沒有超時，HttpSession就會存在。
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HttpServletRequest和HttpServletResponse的存活時間為客戶端發(fā)送完成到完整的響應(yīng)（web 頁面）到達的這段時間。不會被其他地方共享。 -
所有 Servlet、Filter和Listener對象在 web 應(yīng)用運行時都是活躍的。它們被所有 session 中的請求共享。 -
你設(shè)置在
HttpServletRequest、HttpServletResponse和HttpSession中的所有屬性在問題中的對象存活時都會一直保持存活。
線程安全
即便如此，你最關(guān)心的可能是線程安全。你現(xiàn)在應(yīng)該學(xué)習(xí)到 Servlet 和 filter 被所有請求共享。那是 Java 的一個優(yōu)點，使得多個不同線程（讀取 HTTP 請求）可以使用同一個實例。否則為每個請求重新創(chuàng)建線程的開銷實在過于昂貴。
但你應(yīng)該也意識到永遠不要將任何 request 或 session 域中的數(shù)據(jù)賦值給 servlet 或 filter 的實例變量。它將會被所有其他 session 中的所有請求共享。那是非線程安全的！下面的示例對這種情況進行了展示：
- public class ExampleServlet extends HttpServlet {
- private Object thisIsNOTThreadSafe;
- protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
- Object thisIsThreadSafe;
- thisIsNOTThreadSafe = request.getParameter("foo"); // BAD!! Shared among all requests!
- thisIsThreadSafe = request.getParameter("foo"); // OK, this is thread safe.
- }
- }
請參考：
